Yöntem makalesi

Periadventitial Kalsiyum Klorür ve Elastaz İnfiltrasyonu ile Bir Fare Abdominal Aort Anevrizması Modeli

DOI:

10.3791/66674

⸱

2 Ağustos 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Vascular Surgery, Department of General Surgery, West China Hospital, Sichuan University, 2Key Laboratory of Birth Defects and Related Diseases of Women and Children of MOE, State Key Laboratory of Biotherapy, West China Second University Hospital, Sichuan University

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu makale, önceki modelleme yöntemlerinin avantajlarını birleştirerek, kalsiyum klorür ve elastaz kullanarak bir fare abdominal aort anevrizması modeli oluşturmak için bir protokol sunmaktadır. Bu model, abdominal aort anevrizmalarının altında yatan patofizyolojik mekanizmaları araştırmak için kullanılabilir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Abdominal aort anevrizması (AAA) yüksek mortalite oranları ile seyreden, hayatı tehdit eden bir hastalıktır. Arteriyel çapta en az% 50'lik bir artış ile abdominal aortun kalıcı genişlemesi ile karakterizedir. Patofizyolojik değişiklikleri taklit etmek ve AAA'nın altında yatan mekanizmaları incelemek için AAA'nın çeşitli hayvan modelleri tanıtılmıştır. Bu modeller arasında, kalsiyum klorür (CaCl2) - ve elastaz ile indüklenen AAA modelleri farelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, bu yöntemlerin belirli sınırlamaları vardır. Geleneksel intraluminal domuz pankreas elastazı (KKD) perfüzyonu, yüksek teknik zorluk ve yüksek rüptür oranı ile ilişkilendirilirken, KKD'nin periadventiyal uygulaması tutarsız sonuçlar verir. Ek olarak, CaCl2 ile indüklenen AAA modeli, aterotromboz ve anevrizma rüptürü gibi insan AAA özelliklerinden yoksundur. Bu nedenle, CaCl2 ve PPE'nin birlikte uygulanması, AAA hayvan modellerinde başarı oranlarını artırmak ve daha büyük çap artışlarını indüklemek için bir yaklaşım olarak önerilmiştir. Bu makale, abdominal aortun infrarenal segmentinde PPE ve CaCl2'nin periaortik infiltrasyonu yoluyla bir fare AAA modeli oluşturmak için kapsamlı bir protokol sunmaktadır. Bu protokolü takip ederek, teknik basitlik ve tekrarlanabilirlik ile yaklaşık %90'lık bir AAA oluşum oranı elde edebiliriz. Daha ileri ultrason ve histolojik deneyler, bu modelin insan AAA'sında gözlenen morfolojik ve patolojik değişiklikleri etkili bir şekilde kopyaladığını doğrulamaktadır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Abdominal aort anevrizması (AAA), abdominal aortta çap artışının %50'den fazla olması veya maksimum aort çapının 3 cm'yi aşması olarak tanımlanır. Bu durum, anevrizma rüptürü 1,2,3 üzerine yaklaşık% 90 ölüm oranı ile yaşam için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Şu anda, açık cerrahi onarım ve endovasküler aort onarımı (EVAR) AAA hastaları için mevcut tek girişimdir 4,5,6. Bununla birlikte, cerrahi endikasyonu olmayan hastalarda anevrizma oluşumunu engellemede veya abdominal aortun büyüme hızını yavaşlatmada medikal tedavilerin etkinliğini destekleyecek yeterli kanıt yoktur7. Bununla birlikte, ani anevrizma rüptürü ve potansiyel kardiyovasküler ve nörolojik olay riskini mümkün olduğunca azaltmak için maksimum anevrizma çapının sürekli gözetimi, kan basıncı kontrolü, antiplatelet tedavi ve statinler dahil olmak üzere spesifik olmayan tedaviler kullanılır. Buna rağmen, antiplatelet ilaçların ve statinlerin anevrizma rüptürünü önlemedeki rolü tartışmalıdır ve daha ileri çalışmalar gerektirmektedir 5,7,8,9,10.

AAA'nın patogenezini araştırmak için stabil bir AAA hayvan modeli hayati önem taşır ve böyle bir model oluşturmak için çok sayıda yöntem tanıtılmıştır 11,12,13. Şu anda, kalsiyum klorür (CaCl2), elastaz, anjiyotensin II (Ang II), ksenogreftler ve transgenik modeller, kemirgen AAA modellerininoluşturulmasında kullanılmaktadır 11,12,13. Bunlar arasında, Ang II farelerde en yaygın olarak kullanılırken, CaCl2 ve elastaz da farelerde ve sıçanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır 11,12,13,14. Ang II ile indüklenen AAA modeli, basit ve tekrarlanabilir olan ve laparotomi ihtiyacını ortadan kaldıran insan AAA patolojisine çok benzeyen aterosklerozu indükleyebilen tek hayvan modelidir 11,12,13. Bununla birlikte, CaCl2 veya elastaz tarafından indüklenen modellerin aksine, Ang II tarafından indüklenen anevrizmaların yeri belirsizdir ve inen aort veya suprarenal abdominal aortta sıklıkla gözlenir ve rüptür riski artar 11,12,13,14. Gen eksikliği olan farelerde Ang II ile indüklenen AAA modelinin anevrizma insidans oranı %100 kadar yüksek olabilirken, C57BL/6 farelerin sadece %39'unda anevrizma gelişmiştir ve gen eksikliği olan farelerin elde edilmesinin zaman ve ekonomik maliyeti yüksektir13,15.

İlk olarak Gertz ve ark. tarafından tanıtılan CaCl2, karotis arterde anevrizma oluşumunu indüklemek için kullanıldı ve daha sonra Chiou ve ark. farelerde bir AAA modeli oluşturmak için16,17. Bununla birlikte, elastik lif parçalanmasına, damar iltihabına ve hücre dışı matris bozulmasına neden olma yeteneğine rağmen, CaCl2, aterostromboz, intraluminal trombüs (ILT) ve anevrizma rüptürü12,18 dahil olmak üzere çeşitli insan AAA özelliklerinden yoksundur. Ek olarak, periaortik CaCl2 uygulamasının oluşum hızı ve çap artış yüzdesikararsız kalmaktadır 13,19. AAA'yı indüklemek için ilk intraluminal domuz pankreatik elastaz (PPE) perfüzyon modeli Anidjar ve ark. 1990 yılında, ardından Bhamidipati ve ark.'nın bir murin modelinde periadventitial KKD infiltrasyonu hakkındaki raporu20,21. Günümüzde, elastaz kaynaklı AAA hayvan modellerinin çoğu, fizibilitesi ve minimal invaziv doğası nedeniyle Bhamidipati'nin protokolünü kullanmaktadır. Bununla birlikte, AAA'nın insidans oranının ve maksimum çapının değişebileceğini ve genellikle intraaortik KKD perfüzyonundan daha düşük olduğunu not etmek önemlidir. Ayrıca periaortik elastaz uygulaması ile indüklenen anevrizmalar kendiliğinden iyileşme eğilimi gösterir 11,12,20,21,22,23.

Bu sınırlamaları ele almak için, Tanaka ve ark. sıçanlarda bir AAA modeli oluşturmak için intraluminal KKD perfüzyonu ve CaCl2 infiltrasyonunu içeren bir kombinasyon yaklaşımı önerdi ve bu da tatmin edici sonuçlar verdi24. Ek olarak, Zhu ve ark. KKD + CaCl2 modelinin hem tek KKD grubuna hem de KKD + BAPN grubu25'e kıyasla daha yüksek sağkalım oranları ve artmış anevrizma oluşum oranları gibi avantajlar sunduğunu göstermiştir. Bu birleşik yaklaşım aynı zamanda iyi bir stabilite ve tekrarlanabilirlik sergiler. Ayrıca, Bi ve ark. periaortik CaCl2 ve elastaz inkübasyonu kombinasyonu yoluyla başarılı bir tavşan AAA modeli oluşturmuştur. Ortalama genişleme oranı 5. günde %65,3 ± %8,9 iken, bu oran 15. günde %86,5 ± %28,7'ye yükseldi ve 30. 26. günde %203,6 ± %39,1'e önemli ölçüdeyükseldi. Bununla birlikte, şu anda periaortik CaCl2 ve elastaz uygulamasını birleştirerek kemirgenlerde AAA indüksiyonunu bildiren mevcut bir literatür yoktur.

Bu makale, periadventitial CaCl2 ve elastaz infiltrasyonunun birlikte kullanımı yoluyla bir murin AAA modeli oluşturmak için standart bir protokol sunmaktadır. Sonraki bölümler ayrıntılı cerrahi prosedürler sağlar ve murin AAA modelinin temsili sonuçlarını sunar.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvan deneyi protokolü, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Ulusal Sağlık Enstitüsü Rehberi (NIH Pub No. 86/23, 1985) ile uyumludur ve Sichuan Üniversitesi, Batı Çin Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanmıştır (Onay Numarası 202311300012). Bu çalışma için sekiz ila on haftalık C57 / B6J erkek fareler kullanıldı. Kullanılan reaktiflerin ve ekipmanın ayrıntıları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Ameliyat öncesi hazırlık

  1. Hayvanları alın ve standart koşullar altında (sıcaklık 24 °C, nem %40-%50, 12 saatlik aydınlık-karanlık döngüsü) temiz suyla normal bir yemle besleyin.
  2. Pamuklu bir pedi 40 mm x 4 mm'lik şeritler halinde kesin ve makas, forseps ve diğer cerrahi ekipmanlarla birlikte sterilize edin.
  3. Hayvanı anestezi makinesinin indüksiyon odasına yerleştirin ve anesteziyi hızlı bir şekilde indüklemek için% 3 -% 3.5 izofluran kullanın (kurumsal olarak onaylanmış protokolleri izleyerek). Ek olarak, önleyici analjezi ilacı olarak butorphanol (1 mg / kg, kas içi enjeksiyon) reçete edin.
    1. Artık ağrı stimülasyonuna yanıt vermediğinde fareyi odadan çıkarın, ardından farenin üzerine bir maske yerleştirin ve% 1 -% 1.5 izofluran ile anestezi derinliğini koruyun. Her 5-10 dakikada bir solunum hızını ve derinliğini izleyin.
  4. Fareyi ısıtma yastığının üzerine sırtüstü pozisyonda yerleştirin, uzuvları hareketsiz hale getirmek için yapışkan bant kullanın ve kuruluğu önlemek için göz merhemi sürün.
  5. Karın bölgesindeki tüyleri tamamen çıkarmak için elektrikli tıraş makinesi veya tüy dökücü losyon kullanın, ardından bu alanı povidon-iyot ve etanole batırılmış pamuklu çubuklarla en az üç kez dairesel hareketlerle dezenfekte edin.

2. Cerrahi prosedür

  1. Fareyi bir stereomikroskop altına yerleştirin. Karnın orta hattı boyunca yaklaşık 2-2,5 cm'lik uzunlamasına bir kesi yapmak için makas kullanın.
  2. Periton boşluğuna linea alba (transabdominal yaklaşım) yoluyla girin, periton boşluğunu ortaya çıkarmak için bir ekartör yerleştirin ve normal salinle ıslatılmış gazlı bez kullanarak bağırsakları ve kolonu karnın sağ yarısına yerleştirin.
  3. Forseps ve pamuklu çubuklar kullanarak intrarenal abdominal aort ve inferior vena kavaya (IVC) bitişik bağ ve yağ dokusunun künt ayrımını gerçekleştirin. Abdominal aortu nazikçe inceleyin ve daha önce belirtildiği gibi abdominal aort ile üstteki psoas majör arasındaki boşluğu ortaya çıkarın25.
    1. Sterilize edilmiş pamuklu ped şeritlerini bu boşluğa yerleştirin ve lomber artere veya damara zarar vermemeye son derece dikkat edin. Abdominal aortu IVC'den izole etmek gerekli değildir.
  4. Pamuğu 0.9 M CaCl2 ile ıslatın ve 15 dakika boyunca abdominal aortun adventitiasına yerleştirin. Sızma işlemi sırasında karın boşluğunu örtmek için sterilize edilmiş gazlı bez kullanın.
  5. CaCl2 ile ıslatılmış pamuğu nazikçe çıkarın ve sızan segmenti %0.9 tuzlu su çözeltisi ile yıkayın.
  6. Elastazı ddH2O ile 2 mg / mL'ye (8 U / mL) seyreltin. Abdominal aortun infrarenal segmentine 50 μL seyreltilmiş elastaz uygulamak için bir insülin şırıngası kullanın ve abdominal aort ve IVC'yi kaplayacak şekilde pamuklu ped şeritlerini sarın. Sızma işlemi sırasında karın boşluğunu örtmek için sterilize edilmiş gazlı bez kullanın. Sham grubunda, CaCl 2 ve PPE'yi değiştirmek için%0.9 normal salin kullanın.
  7. 15 dakika sonra gazlı bez ve pamuklu ped şeritlerini dikkatlice çıkarın. Bağırsakları ve kolonu orijinal konumlarına geri getirin, tedavi edilen aortu mezenter ile örtün ve yapışmayı önlemek için bağırsakları nemlendirin.
  8. 6-0 emilmeyen polipropilen sütür kullanarak kas tabakasını ve cildi ayrı ayrı kapatın. Cerrahi alanı povidon-iyot ve etanol ile dezenfekte edin.
  9. Fareyi bir ısıtma yastığının üzerine yerleştirin ve bilinci yerine gelene kadar solunum durumunu izleyin. Çalışma süresini ve deney hayvanlarının sayısını kaydedin. Veteriner tavsiyesine göre ameliyattan sonra en az 3 gün boyunca ameliyat sonrası analjezi olarak carprofen (deri altından 5 mg / kg) reçete edin.

3. Ultrason muayenesi

  1. Ameliyattan 21 gün sonra, AAA insidans oranını değerlendirmek için bir ultrason muayenesi yapın.
  2. Fareyi uyuşturun (kurumsal olarak onaylanmış protokolleri izleyerek) ve daha önce tarif edildiği gibi karın kıllarını çıkarın.
  3. Fareyi kemirgen ultrason makinesinin ısıtma yastığına yerleştirin. Karın bölgesine ultrasonik kuplant uygulayın ve anevrizmanın maksimum çapını ve abdominal aortun normal segmentinin çapını ölçün.
    1. Kızılötesi abdominal aortun artmış yüzdesini hesaplayın. Başarılı AAA oluşumu için kriter, AAA'nın maksimum çapının, intrarenal abdominal aortun normal segmentinin çapına kıyasla% 50 veya daha fazla artmış olmasıdır.
  4. Muayeneden sonra kalan ultrasonik kuplantı silmek için bir peçete kullanın ve fareyi tamamen iyileşene kadar ısıtma yastığının üzerine yerleştirin.

4. Abdominal aort çıkarılması ve patolojik deneyler

  1. Ultrason muayenesini takip eden gün fareyi aşırı dozda izofluran ile feda edin (kurumsal olarak onaylanmış protokolleri izleyerek).
  2. Torasik ve abdominal boşlukları açın ve önceki literatürde açıklanan prosedürü izleyerek akciğerler ve karaciğer beyazlaşana kadar sol ventrikülden 1x PBS ile perfüzyon yapın27.
  3. Böbrek altı aortunun dış çapını ölçmek için dijital bir kumpas kullanın. Karın altı aortu stereomikroskop altında hasat edin ve damarı 24-48 saat boyunca% 4 paraformaldehit içinde saklayın.
  4. Abdominal aortu çevreleyen bağ ve yağ dokusunu çıkarın. Bölümleri hazırlamak için aortu parafine gömün, bölümleri daha önce tarif edildiği gibi 3-5 μm'lik dilimler halinde kesin 18,28.
  5. Üreticinin talimatlarına göre ilgili boyama kitlerini kullanarak deparafinleştirilmiş dilimler üzerinde hematoksilen ve eozin (H & E), Masson trikrom ve Elastic-Van Gieson (EVG) boyama yapın.
    1. H&E boyama ile damar yapısını ve iltihabı analiz edin, Masson'un trikrom boyaması ile hücre dışı matriks (ECM) bozulmasını ve kollajen liflerini gözlemleyin ve EVG boyaması ile elastik lifleri inceleyin.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada, toplam 24 fare dahil edildi ve rastgele atandı: sırasıyla Sham grubunda 12 ve PPE + CaCl2 grubunda 12. Tüm veriler, aksi belirtilmedikçe ortalama ± standart sapmalar olarak sunulur. Ortalama ameliyat süresi 55.67 dk ± 4.08 dk idi. İntraoperatif ölüm veya anevrizma rüptürü olmadı ve ameliyattan sonraki 21 gün içinde hayatta kalma oranı 0 idi. Abdominal aort diseksiyonuna bağlı ciddi intestinal yapışıklıklar veya komplikasyonlar gözlenmedi.

PPE + CaCl2 grubunda, 12 fareden 11'inde (% 91.67) ameliyattan 21 gün sonra AAA gelişirken, Sham grubunda anevrizma oluşumu gözlenmedi. İnfrarenal abdominal aortun ortalama maksimum iç çapı PPE + CaCl2 grubunda 1.29 mm ± 0.18 mm iken, Sham grubunda 0.50 mm ± 0.04 mm idi. PPE + CaCl2

&E

figure-results-1
&

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

AAA'nın moleküler mekanizmaları üzerine yapılan araştırmalar, kararlı bir hayvan modeli gerektirir. Sonuç olarak, 1960'larda Economou ve arkadaşları tarafından ilk geliştirilmesinden bu yana çok sayıda AAA hayvan modeli kurulmuştur29. Bu modeller arasında CaCl2, maliyet etkinliği, teknik basitliği ve güvenilir tekrarlanabilirliği nedeniyle kemirgenlerde sıklıkla kullanılmaktadır. Bununla birlikte, perivasküler CaCl2 infiltrasyonunun AAA oluşturmada kararsız olduğu gösterilmiştir. Bi ve ark. ve Freestone ve ark. AAA oluşumu kriteri abdominal aortun normal segmentine kıyasla %20'lik bir artış olarak tanımlandığında bile, sıçanların sadece yaklaşık %60'ında AAA geliştiğini bildirmişlerdir. Her iki çalışmada da 20 dakika boyunca 0.5 mol/L CaCl2'lik tek bir periaortik inkübasyon sonrası anevrizma oluşumu gözlenmedi 13,19,26,30.

Ayrıca, şu anda mevcut literatürde CaCl2 infiltrasyonunun optimal konsantrasyonu, maruz kalma süresi ve takip süresi11 ile ilgili bir fikir birliği yoktur. Bu nedenle, elastaz kaynaklı AAA modeli, AAA'yı incelemek için en yaygın kullanılan ikinci kemirgen modelidir. Bununla birlikte, intraaortik KKD infüzyonu, %40'a varan yüksek perioperatif ve postoperatif mortalite oranları ile ilişkilidir. Ayrıca, KKD'nin neden olduğu AAA modelinde kayda değer cinsiyet farklılıkları gözlenmiştir ve dişi fareler, erkek muadillerine kıyasla aort çapında çok daha düşük bir yüzde artış sergilemiştir 11,20,25,31,32,33.

Bu sınırlamaları ele almak için, perivasküler elastaz infiltrasyonunu içeren elastaz kaynaklı AAA modelinin modifiye edilmiş bir versiyonu, uygulanabilir ve daha az invaziv bir alternatif olarak tanıtıldı. Bununla birlikte, bu yaklaşımı kullanan anevrizma oluşum hızının ve çapının, intraluminal KKD perfüzyonu 11,12,21,22'den daha az stabil olduğuna dikkat edilmelidir. Bu nedenle araştırmacılar, tavşanlarda AAA oluşturmak için periadventitial CaCl2 ve elastaz inkübasyonunun bir kombinasyonunu önerdiler ve bunun basit, etkili ve tekrarlanabilir olduğu gösterilmiştir26.

Bu arada, başka bir çalışma, KKD perfüzyonu ve CaCl2 inkübasyonunu birleştirerek sıçanlarda bir AAA modeli oluşturdu ve KKD + CaCl2 modelinin yüksek sağkalım oranlarına, yüksek anevrizma oluşum oranlarına ve iyi tekrarlanabilirliğe sahip olduğunu gösterdi25. Bununla birlikte, farelerde ve sonuçlarında AAA oluşturmak için peri-aortik PPE + CaCl2 infiltrasyonunun nasıl kullanılacağına dair şu anda bir literatür bulunmamaktadır.

Bu makale, ultrason ve histoloji incelemeleri ile doğrulandığı gibi, AAA insidans oranının ve bu protokolü kullanarak aort çapı yüzdesindeki artışın perioperatif ölümler olmadan stabil kaldığını göstermektedir. Ayrıca, bu protokol, insan AAA'sında görülenlere benzer morfolojik ve patolojik değişiklikleri etkili bir şekilde indükler. Ayrıca, bu protokol için ortalama çalışma süresi, 15 dakika CaCl2 infiltrasyonu ve 15 dakika KKD inkübasyonu dahil olmak üzere 1 saatten az ile sınırlıydı. Bu cerrahi protokol sağlamdır ve kolayca bulunabilen malzemeler kullanılarak kolayca uygulanır. Bu avantajlar, gelecekteki temel araştırma çabalarında potansiyel uygulamasını göstermektedir.

KKD veya CaCl2 ile indüklenen AAA hayvan modellerinde anevrizma gelişme oranında tutarsızlıklar vardır ve mevcut kimyasal olarak indüklenen modeller, AAA 11,12,13 oluşturmada %100 başarı oranını garanti edemez. PPE veya CaCl2 infiltrasyonu sonrası kronik inflamasyon, intima/media kalınlığı, elastik parçalanma, kalsifikasyon ve intraluminal trombüs gibi AAA ile ilişkili patolojik değişiklikler gözlenebilse de, aortun genişlemesi veya anevrizma oluşumu, kimyasal uygulama süresinin sınırlı olması ve uyaran durduğunda devam eden aktivite sağlamaması nedeniyle kendiliğinden iyileşme eğiliminde olabilir12, 23. Ayrıca, AAA oluşturmak için cerrahi prosedür tamamen standardize edilemez, bu da abdominal aortun maruz kalma derecesinde potansiyel değişikliklere yol açar ve bu da anevrizma oluşumunu etkileyebilir. Bununla birlikte, modellemenin başarısız olduğu farelerde bile, abdominal aortun çapı hala %44'lük önemli bir genişleme sergiledi, bu da bu yöntemin abdominal aortta önemli ölçüde genişlemeye neden olabileceğini gösteriyor, ancak abdominal aort anevrizması için tanı kriterlerini her zaman karşılamayabiliyor.

Özellikle önemli olan, bu protokolde birkaç önemli adım yer almaktadır. Her şeyden önce, fare AAA modelinin kurulması sırasında infrarenal abdominal aortun yeterince açığa çıkarılması zorunludur. Abdominal aortu çevreleyen bağ ve yağ dokusunun ayrılmasını en üst düzeye çıkarmak, CaCl2 ve elastazın intrarenal abdominal aortun orta tabakasına daha iyi infiltrasyonunu kolaylaştırır ve böylece anevrizma oluşum oranını artırır22. Ayrıca, CaCl2 infiltrasyonundan sonra bağ ve yağ dokusunu ayırmak daha kolay olabilir. Bu nedenle, çevre dokunun ilk diseksiyonu tatmin edici değilse, CaCl2 infiltrasyonundan sonra abdominal aorta bitişik bağ dokusunu ayırmaya devam etmek tavsiye edilir. Bununla birlikte, abdominal aortun açığa çıkarılması, lomber arter ve ven'e zarar verme riski taşır ve potansiyel olarak ameliyat sırasında veya sonrasında ciddi kanamaya ve ölümcül sonuçlara yol açar. Bu nedenle, abdominal aort çevresindeki bağ ve yağ dokusu çıkarılırken çok dikkatli olunmalıdır. Bu protokoldeki bir diğer önemli adım, abdominal aortun inferior vena kavadan (IVC) ayrılmasını içerir. Önceki çalışmalar ve deneysel bulgular tutarlı bir şekilde abdominal aorttan IVC'nin diseke edilip edilmemesinin anevrizma oluşumu üzerinde hiçbir etkisi olmadığını ve bu prosedürü gereksiz kıldığını göstermektedir18,22.

Bu çalışmanın bazı sınırlılıkları vardır. İlk olarak, çeşitli zaman noktalarında abdominal aorttaki anevrizmaların insidans oranı ve patolojik değişiklikler hakkında temel verilerden yoksundur. Ek olarak, MMP2, MMP9, TIMP1 ve SMA gibi AAA gelişiminde yer alan önemli biyobelirteçlerin seviyelerini değerlendirmedi. İkincisi, bu yöntem daha önce farelerde kullanılmamıştır ve anevrizma oluşumunu ve patolojik özellikleri değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan diğer modellerle, özellikle tek başına PPE veya CaCl2 içerenlerle kesitsel karşılaştırmalardan yoksundur. Üçüncüsü, bu yöntemle indüklenen AAA, ateroskleroz ve intramural tromboz dahil olmak üzere insan AAA'sının çeşitli özelliklerinden yoksundur. Ayrıca, bu yöntemde kullanılan CaCl2 ve elastaz konsantrasyonları ve sızma süresi, önceki çalışmalarda kullanılanlardan biraz farklıdır. Yazarlar, gelecekteki çalışmalarda deneysel araştırmalar yoluyla bu soruları ele almayı amaçlamaktadır.

Bu protokolün bir başka sınırlaması, domuz veya köpek gibi daha büyük hayvan modellerine uygulanabilirliğidir. Şu anda, elastaz, kollajenaz veya CaCl2 gibi bireysel kimyasal ajanlar, tavşanlar hariç, kemirgen olmayanlarda abdominal aortun %50 genişlemesini indükleme kabiliyeti göstermemiştir. Sadece kimyasalların ve anjiyoplasti veya diğer cerrahi prosedürlerin kombinasyonları, köpeklerde ve domuzlarda anevrizma oluşumunu indükleme potansiyeli göstermiştir11,34. Önceki araştırmalar ayrıca, anevrizmaların, elastaz35'in neden olduğu bir tavşan AAA modelinde 5 aylık bir takip sırasında rejenerasyon belirtileri gösterdiğini göstermiştir. Her ne kadar Bi ve ark. bu protokolü kullanarak tavşanlarda AAA'nın indüksiyonunu göstermiş olsa da, domuz veya köpeklerde geçerliliğini ve uzun vadeli sonuçlarını belirlemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır26.

Son sınırlama, sadece erkek farelerin dahil edilmesiyle ilgilidir, çünkü elastaz kullanan dişi farelerde AAA'nın indüklenmesi, daha düşük anevrizma oluşumu oranları ve aort genişleme yüzdesi 11,13,33,36 ile ilişkilendirilmiştir. Bununla birlikte, Xue ve ark. elastazın tek başına perivasküler uygulamasının dişi farelerde %90'lık bir AAA insidans oranı ile sonuçlandığını göstermiştir. Bu, bu protokolün dişi farelerde de etkili olabileceğini düşündürmektedir22, ancak etkinliğini doğrulamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır. Damar yapısındaki ve elastik liflerdeki hasarın sadece CaCl2 ve elastaz tarafından sızan tarafta meydana geldiğini ve yakın yakınlıkları nedeniyle inferior vena kavaya (IVC) bitişik tarafta herhangi bir patolojik değişiklik görünmediğini not etmek de önemlidir. Bununla birlikte, daha önce de belirtildiği gibi, bu faktörler AAA insidans oranını veya AAA gelişimi sırasında abdominal aort boyutundaki yüzde artışı etkilemez.

Sonuç olarak, bu makale, yüksek AAA insidans oranını, abdominal aortun önemli genişlemesini ve insan AAA'sında gözlenenlere benzer patofizyolojik değişiklikleri gösteren yeni, güvenli, stabil ve tekrarlanabilir bir fare AAA modeli sunmaktadır. Sınırlamalarına rağmen, bu fare AAA modeli, AAA'nın altında yatan moleküler mekanizmaları araştırmak ve bu durumdaki hastalar için etkili terapötik yaklaşımlar geliştirmek için büyük bir potansiyele sahiptir.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, araştırmanın potansiyel bir çıkar çatışması olarak yorumlanabilecek herhangi bir ticari veya finansal ilişkinin yokluğunda yapıldığını beyan ederler.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakıfları (No. 82300542, 81770471), Sichuan Bilim ve Teknoloji Programı (No. 2022YFS0359, 2019JDRC0104) ve Sichuan Üniversitesi Batı Çin Hastanesi Doktor Sonrası Araştırma Projesi (No. 2023HXBH108) tarafından desteklenmiştir. Finansman kuruluşları, çalışmanın tasarımında, verilerin toplanmasında, analizinde ve yorumlanmasında ve makalenin yazılmasında hiçbir rol oynamamıştır.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Anestezi MakinesiRWDR550
ButorphanolJiangsu Hengrui Pharmaceutical Co., Ltd220608BP1ml: 1mg
C57BL/6JGpt Erkek FarelerGemPharmatechN000013
Kalsiyum KlorürSigma AldrichC4901100 g
CarprofenMCEHY-B1227100 mg
Chow DiyetiDossy Deney Hayvanları Co.Ltd
Dijital KumpasGreenerIP54
Etanol Jinheİlaç Co.Ltd539682%75/500 mL
EVG Boyama KitiSolarbioG1597
GraphPad PrizmaGraphpadVer 9.0.0
H & E Boyama KitiServicebioG1076
İnsülin ŞırıngasıBD2143420
İzofluranRWDR510-22-4100 mL
Masson Boyama KitiServicebioG1006
Normal SalinServicebioG4702500 mL
ParaformaldehitBiosharpBL539A%4/500 mL
PBS, 1xServicebioG4202500 mL
Domuz Pankreas ElastazSigma AldrichE1250100 mg
Povidin İyotYongan İlaç Co.Ltd%5/100 mg
Prolene Polipropilen SütürEthicon LLC8709H
Kemirgen Ultrason SistemiFujifilmVevo 3100LT
Stereo MikroskopOlympusSZ61
Ultrasonik Kuplant KüplerKL-250250 g

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chaikof, E. L., et al. The Society for Vascular Surgery practices guidelines on the care of patients with an abdominal aortic aneurysm. J Vasc Surg. 67 (1), 2-77 (2018).
  2. Johnston, K. W., et al. Suggested standards for reporting on arterial aneurysms. Subcommittee on reporting standards for arterial aneurysms, ad hoc committee on reporting standards, society for vascular surgery and north American chapter, international society for cardiovascular surgery. J Vasc Surg. 13 (3), 452-458 (1991).
  3. Bown, M. J., Sutton, A. J., Bell, P. R. F., Sayers, R. D. A meta-analysis of 50 years of ruptured abdominal aortic aneurysm repair. Br J Surg. 89 (6), 714-730 (2002).
  4. Erbel, R., et al. Esc guidelines on the diagnosis and treatment of aortic diseases: Document covering acute and chronic aortic diseases of the thoracic and abdominal aorta of the adult. The task force for the diagnosis and treatment of aortic diseases of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 35 (41), 2873-2926 (2014).
  5. Wanhainen, A., et al. Editor's choice - European Society for Vascular Surgery (ESVS) 2019 clinical practice guidelines on the management of abdominal aorto-iliac artery aneurysms. Eur J Vasc Endovasc Surg. 57 (1), 8-93 (2019).
  6. Veith, F. J., Ohki, T., Lipsitz, E. C., Suggs, W. D., Cynamon, J. Treatment of ruptured abdominal aneurysms with stent grafts: A new gold standard. Semin Vasc Surg. 16 (2), 171-175 (2003).
  7. Golledge, J., Thanigaimani, S., Powell, J. T., Tsao, P. S. Pathogenesis and management of abdominal aortic aneurysm. Eur Heart J. 44 (29), 2682-2697 (2023).
  8. Wanhainen, A., et al. Editor's choice -- European Society for Vascular Surgery (ESVS) 2024 clinical practice guidelines on the management of abdominal aorto-iliac artery aneurysms. Eur J Vasc Endovasc Surg. 67 (2), 192-331 (2024).
  9. Golledge, J., et al. Lack of an effective drug therapy for abdominal aortic aneurysm. J Intern Med. 288 (1), 6-22 (2020).
  10. Li, R., Liu, Y., Jiang, J. Research advances in drug therapy for abdominal aortic aneurysms over the past five years: An updated narrative review. Int J Cardiol. 372, 93-100 (2023).
  11. Lysgaard Poulsen, J., Stubbe, J., Lindholt, J. S. Animal models used to explore abdominal aortic aneurysms: A systematic review. Eur J Vasc Endovasc Surg. 52 (4), 487-499 (2016).
  12. Sénémaud, J., et al. Translational relevance and recent advances of animal models of abdominal aortic aneurysm. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 37 (3), 401-410 (2017).
  13. Patelis, N., et al. Animal models in the research of abdominal aortic aneurysm development. Physiol Res. 66 (6), 899-915 (2017).
  14. Golledge, J., Krishna, S. M., Wang, Y. Mouse models for abdominal aortic aneurysm. Br J Pharmacol. 179 (5), 792-810 (2022).
  15. Deng, G. G., et al. Urokinase-type plasminogen activator plays a critical role in angiotensin II-induced abdominal aortic aneurysm. Circ Res. 92 (5), 510-517 (2003).
  16. Gertz, S. D., Kurgan, A., Eisenberg, D. Aneurysm of the rabbit common carotid artery induced by periarterial application of calcium chloride in vivo. J Clin Invest. 81 (3), 649-656 (1988).
  17. Chiou, A. C., Chiu, B., Pearce, W. H. Murine aortic aneurysm produced by periarterial application of calcium chloride. J Surg Res. 99 (2), 371-376 (2001).
  18. Zhang, S., Cai, Z., Zhang, X., Ma, T., Kong, W. A calcium phosphate-induced mouse abdominal aortic aneurysm model. J Vis Exp. (189), e64173(2022).
  19. Isenburg, J. C., Simionescu, D. T., Starcher, B. C., Vyavahare, N. R. Elastin stabilization for treatment of abdominal aortic aneurysms. Circulation. 115 (13), 1729-1737 (2007).
  20. Anidjar, S., et al. Elastase-induced experimental aneurysms in rats. Circulation. 82 (3), 973-981 (1990).
  21. Bhamidipati, C. M., et al. Development of a novel murine model of aortic aneurysms using peri-adventitial elastase. Surgery. 152 (2), 238-246 (2012).
  22. Xue, C., Zhao, G., Zhao, Y., Chen, Y. E., Zhang, J. Mouse abdominal aortic aneurysm model induced by perivascular application of elastase. J Vis Exp. (180), e63608(2022).
  23. Origuchi, N., et al. Aneurysm induced by periarterial application of elastase heals spontaneously. Int Angiol. 17 (2), 113-119 (1998).
  24. Tanaka, A., Hasegawa, T., Zhi, C., Okita, Y., Okada, K. A novel rat model of abdominal aortic aneurysm using a combination of intraluminal elastase infusion and extraluminal calcium chloride exposure. J Vasc Surg. 50 (6), 1423-1432 (2009).
  25. Zhu, J. X., et al. Establishment of a new abdominal aortic aneurysm model in rats by a retroperitoneal approach. Front Cardiovasc Med. 9, 808732(2022).
  26. Bi, Y., et al. Development of a novel rabbit model of abdominal aortic aneurysm via a combination of periaortic calcium chloride and elastase incubation. PLoS One. 8 (7), e68476(2013).
  27. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. J Vis Exp. (65), e3564(2012).
  28. Ishida, Y., et al. Prevention of CaCl2-induced aortic inflammation and subsequent aneurysm formation by the CCL3-CCR5 axis. Nat Commun. 11 (1), 5994(2020).
  29. Economou, S. G., Taylor, C. B., Beattie, E. J., Davis, C. B. Persistent experimental aortic aneurysms in dogs. Surgery. 47, 21-28 (1960).
  30. Freestone, T., Turner, R. J., Higman, D. J., Lever, M. J., Powell, J. T. Influence of hypercholesterolemia and adventitial inflammation on the development of aortic aneurysm in rabbits. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 17 (1), 10-17 (1997).
  31. Carsten, C. G., et al. Elastase is not sufficient to induce experimental abdominal aortic aneurysms. J Vasc Surg. 33 (6), 1255-1262 (2001).
  32. Yue, J., Yin, L., Shen, J., Liu, Z. A modified murine abdominal aortic aneurysm rupture model using elastase perfusion and angiotensin II infusion. Ann Vasc Surg. 67, 474-481 (2020).
  33. Ailawadi, G., et al. Gender differences in experimental aortic aneurysm formation. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (11), 2116-2122 (2004).
  34. Furubayashi, K., et al. The significance of chymase in the progression of abdominal aortic aneurysms in dogs. Hypertens Res. 30 (4), 349-357 (2007).
  35. Bi, Y., et al. Performance of a modified rabbit model of abdominal aortic aneurysm induced by topical application of porcine elastase: 5-month follow-up study. Eur J Vasc Endovasc Surg. 45 (2), 145-152 (2013).
  36. Wu, X. F., Zhang, J., Paskauskas, S., Xin, S. J., Duan, Z. Q. The role of estrogen in the formation of experimental abdominal aortic aneurysm. Am J Surg. 197 (1), 49-54 (2009).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fare AAA ModeliKalsiyum Klor r nfiltrasyonuPeriadventisiyal Uygulamanfrarenal Abdominal AortaAort Duvar Kal nla masEkstrasel ler Matris DegradasyonuUltrason l mHistolojik nceleme

İlgili makaleler